徐文霞 黄剑 晏箐阳 王永骥 陶春静

兼具柔顺与安全的助行机器人运动控制研究

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针对助行机器人的柔顺性和安全性问题,基于多传感器系统融合技术,本文提出了一种能够兼具柔顺与安全的助行机器人运动控制方法.首先介绍了助行机器人的机械结构、控制原理以及多传感器系统,然后根据机器人多传感器系统,设计出各传感器相对应的用户意图估计方法,提出了一种基于多传感器融合的助行机器人柔顺运动控制算法.分析用户可能发生的跌倒模式,使用基于卡尔曼滤波(Kalman flter,KF)的序贯概率比检验(Sequential probability ratio test,SPRT)方法和决策函数来判断用户是否会跌倒,并判断处于哪种跌倒模式.最后,通过助行机器人柔顺运动控制实验和用户跌倒检测实验验证了算法的有效性.

助行机器人,跌倒检测,力传感器,激光传感器,柔顺性

DOI10.16383/j.aas.2016.c160163

由于社会的发展和人类平均年龄的延长,老年人的人口数量不断增长,我国已逐渐开始进入老龄化社会.许多老年人或者残疾人都面临着一些下肢功能障碍的问题,因此在日常生活中,他们需要一些辅助助行设备或者专业的看护人员来帮助他们.但是由于聘请专业看护人员成本较高,而且目前专业看护人员处于紧缺状态,所以那些能帮助老年人或者残疾人行走,以及满足他们日常生活需要的助行机器人成为了机器人研究领域的热点问题[1−3].

对于助行类机器人来说,人是……